縣城水系建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)

亞行貸款清徐縣縣城水系建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)PAGEPAGE24山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院工程設(shè)計(jì)中心前言清徐縣位于山西省中部，太原市南端。四周與榆次市（東）、太谷縣（東南）、祁縣（南）、文水縣（西南）、交城縣（西）、古交市（西北）、太原市小店和晉源兩區(qū)（北）接壤?？h城清源鎮(zhèn)距省會(huì)太原35公里。清徐縣素有“葡鄉(xiāng)醋鄉(xiāng)魚(yú)米之鄉(xiāng)，泉城湖城文化古城”之美稱(chēng)，改革開(kāi)放以來(lái)，城鎮(zhèn)建設(shè)取得了前所未有的成就，特別是建設(shè)部將清徐縣列為全國(guó)鄉(xiāng)村城市化試點(diǎn)縣，這為清徐縣城的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。但由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給城市帶來(lái)了一些負(fù)面的影響，特別是縣城水系污染較重，生態(tài)環(huán)境遭到了一定程度的破壞，威脅到了居民的生活質(zhì)量和身體健康。按照縣城總體規(guī)劃和清徐縣建設(shè)生態(tài)示范縣規(guī)劃的要求，清徐縣將對(duì)縣城現(xiàn)有的白石河、東湖、七蓮池進(jìn)行綜合治理。鑒于以上情況，清徐縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局委托我院進(jìn)行清徐縣縣城水系建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)。我院設(shè)計(jì)人員根據(jù)省發(fā)改委批復(fù)的《清徐縣縣城水系建設(shè)工程可行性研究報(bào)告》，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真踏勘，收集了大量詳實(shí)的資料，在清徐縣有關(guān)部門(mén)的大力協(xié)助下，編制了本工程設(shè)計(jì)。

1概述1.1設(shè)計(jì)依據(jù)1.1.1有關(guān)文件1、《清徐縣縣城水系建設(shè)工程可行性研究報(bào)告》，山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2009；2、山西小城鎮(zhèn)發(fā)展中心編制的《清徐縣縣城總體規(guī)劃》（2002—2020）；3、《清徐縣水系規(guī)劃》；4、其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范；5、《關(guān)于清徐縣縣城水系建設(shè)工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》主要內(nèi)容如下：（1）建設(shè)工程包括：白石河城區(qū)段蓄水工程，東湖、七蓮池整治及水系連通工程；白石河城區(qū)段景觀工程、東湖（環(huán)東湖地區(qū)及北岸地區(qū)）七蓮池周邊地區(qū)景觀工程。（2）項(xiàng)目總投資15752.28萬(wàn)元，其中蓄水和水系連通工程投資1466.49萬(wàn)元，景觀工程投資11859.9萬(wàn)元。投資總額中，工程投資13326.39萬(wàn)元，移民安置費(fèi)用1667.79萬(wàn)元，機(jī)構(gòu)能力建設(shè)費(fèi)用210萬(wàn)元，建設(shè)期貸款利息548.1萬(wàn)元?？偼顿Y中，亞行貸款1160萬(wàn)美元（折合人民幣8120萬(wàn)元），國(guó)內(nèi)配套資金7632.28萬(wàn)元，由清徐縣財(cái)政籌措解決。1.1.2基礎(chǔ)資料1、場(chǎng)地1:1000地形圖；2、園林綠化樹(shù)種；3、工程地質(zhì)勘探報(bào)告。1.1.3采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范（1）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)；（2）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）；（3）《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5077-97）（4）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5077-97)（5）《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)；（6）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）；（7）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)；（8）《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50265-2001）；（9）《水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL379－2007）；（10）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）；（11）《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99）；（12）《給水排水工程水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CECS138:2002）；（13）《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL211-98)；（14）《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL18-2004）；（15）《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5353-2006）；（16）《堤防工程施工規(guī)范》(SL260-98)；（17）《聚乙烯土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T231-98）；（18）《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)；（19）《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50203-98)；（20）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-92)；（21）《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》(SL223-1999)；（22）《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程（試行）》(SL239-1999);（23）《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ338-89)；（24）《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268-97)；（25）《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》；（26）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）；（27）《水利水電工程施工質(zhì)量評(píng)定規(guī)程》(SL176-96)；（28）《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006；（29）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006；（30）《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052－95）；（31）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054－95）。1.2設(shè)計(jì)原則1、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范；2、貫徹節(jié)能減排方針，選用節(jié)能設(shè)備，盡量降低運(yùn)行費(fèi)用；3、科學(xué)合理規(guī)劃設(shè)計(jì)縣城白石河水利工程和白石河兩岸、東湖及蓮花池水系景觀工程，以提高縣城水系防洪能力，改善縣城水系環(huán)境，充分發(fā)揮其生態(tài)、社會(huì)效益；4、設(shè)計(jì)中充分考慮城市的防洪，治理后河道的行洪能力超過(guò)原河道行洪，且不低于《防洪標(biāo)準(zhǔn)》。5、適地適樹(shù)原則，選擇綠化樹(shù)種應(yīng)能適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境。6、以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀為原則，選用當(dāng)?shù)亟ú暮兔缒荆M量降低工程造價(jià)。7、在不斷總結(jié)科研和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極采用經(jīng)過(guò)鑒定的、行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。1.3設(shè)計(jì)范圍、內(nèi)容本項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容從工程類(lèi)別分主要包括水利建設(shè)工程和水系景觀建設(shè)工程兩大部分。其中：水利建設(shè)工程包括白石河蓄水建設(shè)工程、東湖、七蓮池?cái)U(kuò)建工程以及水系連通工程；水系景觀建設(shè)工程包括白石河濱水景觀帶的建設(shè)工程、東湖周邊以及北岸地區(qū)景觀建設(shè)工程、七蓮池景觀建設(shè)工程。1.3.1水利工程主要包括兩部分：1、白石河蓄水建設(shè)工程即在已建工程的基礎(chǔ)上向東西延伸，在白石河已建四座攔河閘的基礎(chǔ)上新增二座攔河閘，分別布置于白石河已建工程的上下游，治理河道長(zhǎng)度為3.503km。過(guò)水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到五十年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)280m3工程內(nèi)容包括：縣城水系河道整治、主河槽堤防工程、擋水工程，蓄水段防滲工程等。初步設(shè)計(jì)的主要工作：（1）進(jìn)行縣城水系水利工程總平面布置，結(jié)合水力學(xué)計(jì)算，完成冶理工程的縱、橫斷面設(shè)計(jì)；（2）確定擋水壩型式，進(jìn)行蓄水段的布置等內(nèi)容的設(shè)計(jì)。（3）確定河岸護(hù)坡、擋墻的平面布置、豎向設(shè)計(jì)、定位放線及相關(guān)詳細(xì)做法；2、東湖、七蓮池?cái)U(kuò)建工程以及水系連通工程?hào)|湖擴(kuò)建工程內(nèi)容主要包括：新建水面面積1.82公頃，新建湖堤、岸線1578米，填挖方工程62.5萬(wàn)方。其中，湖堤岸線采用生態(tài)護(hù)堤的方式處理。七蓮池?cái)U(kuò)建工程主要包括：對(duì)現(xiàn)有蓮池清淤，修復(fù)水岸岸線1650米，連通七蓮池與東湖，七蓮池的填挖方工程量為5.2萬(wàn)立方。水系聯(lián)通重點(diǎn)是將清泉湖與東湖及七蓮池相連通，利用它們之間地形及蓄水位的高差，通過(guò)工程措施實(shí)現(xiàn)各湖之間水量的互補(bǔ)，從而使它們都能在正常蓄水位下運(yùn)行。1.3.2水系景觀工程主要包括三部分：1、白石河濱水景觀帶的建設(shè)工程指沿白石河形成的濱水景觀帶。西起白石河溝口的八一路，東至濱河西路?？傆玫貫?0.92公頃，其中水面面積為28.8公頃。景觀區(qū)東西全長(zhǎng)為5500米，南北平均寬為120米。其要改造建設(shè)的面積為10.67公頃，還包括對(duì)新的蓄水段的規(guī)劃濱河兩路之間的區(qū)域進(jìn)行綠化美化，面積為7.89公頃。形成城市一條重要的河流景觀廊道。2、東湖周邊以及北岸地區(qū)景觀建設(shè)工程主要包括環(huán)東湖周邊地區(qū)以及東湖北岸地區(qū)。東湖周邊地區(qū)目前大部分已經(jīng)建成，本次景觀建設(shè)范圍主要對(duì)西部的增加和改造，同時(shí)增加北岸地區(qū)的綠化景觀，通過(guò)景觀綠化的增加，加強(qiáng)了城市核心景觀區(qū)的建設(shè)，該區(qū)域集中了老城區(qū)、縣政府、商業(yè)中心等，是展現(xiàn)清徐厚重的歷史文化，體現(xiàn)城市歷史風(fēng)貌和標(biāo)志性景觀的主要景觀展示區(qū)。東湖北岸地區(qū)規(guī)劃面積為11.2公頃,其中水面面積為1.82公頃，廣場(chǎng)1.37公頃，道路0.96公頃，綠化面積為7.05公頃。3、七蓮池景觀建設(shè)工程主要是對(duì)水利工程建設(shè)的五個(gè)蓮池與現(xiàn)狀建筑之間的區(qū)域的綠化美化，與五個(gè)蓮池周邊形成的濱水景觀區(qū)。也是城市的核心景觀區(qū)，主要以恢復(fù)水面景觀為主，并對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行整治。規(guī)劃面積為8.496公頃，其綠化美化的面積為3.92公頃。景觀工程內(nèi)容包括規(guī)劃范圍內(nèi)的灘地綠化、景觀綠地、道路等，初步設(shè)計(jì)的主要工作有：（1）確定各景點(diǎn)的平面布置、豎向設(shè)計(jì)、定位放線及相關(guān)詳細(xì)做法；（2）確定園路平面布置、豎向設(shè)計(jì)、定位放線及相關(guān)詳細(xì)做法；（3）確定綠化種植平面布置及定位。

2項(xiàng)目背景2.1城市概況2.1.1地理位置2.1.2自然條件1、地形地貌本縣地層出露較為單一，山區(qū)地表裸露地層主要為二迭系石盒子統(tǒng)和石千峰統(tǒng)的砂巖、頁(yè)巖，據(jù)鉆孔揭示，上伏地層有石炭系煤系地層和奧陶系石灰?guī)r地層。平原地區(qū)為太原斷陷盆地的一部分，沉積了一整套巨厚新生界地層，其中，第四系厚達(dá)410米左右。全縣鉆孔揭露的地層由老到新有奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系。本縣地貌呈西北高東南低地勢(shì)，由西北而東南，依次分成山區(qū)、洪積扇區(qū)和沖積平原區(qū)三大地貌單元。山區(qū)海拔在800米以上，山勢(shì)綿延起伏，峰巒不夠高峻。溝壑縱橫，山石裸露，荊棘叢生，植被較差。氣候較冷，降水較大，全區(qū)總土地面積為238826.86畝，合159.22平方公里，占全縣總土地面積的26.2%，包括清源、馬峪、東于三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的56個(gè)自然村。區(qū)內(nèi)有大、小山峰14座，均屬呂梁山脈中的連拔山系。洪積扇區(qū)海拔在765-800米之間，全區(qū)總面積為107242.68畝，合71.5平方公里，占全縣總土地面積的11.7%，包括清源、東于、馬峪三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的27個(gè)自然村。該區(qū)向陽(yáng)背風(fēng)，陽(yáng)光充足，地下水豐富。洪積區(qū)上部土壤質(zhì)地較輕，多為砂土和砂壤，結(jié)構(gòu)松散，透氣性好，宜種植葡萄、果樹(shù)，洪積區(qū)下部土壤質(zhì)地較重，結(jié)構(gòu)較松，宜種植蔬菜。沖積平原區(qū)洪積扇以下皆為平川一級(jí)階地，海拔在750-781米之間，地勢(shì)平緩，落差不大。平原東西兩面地勢(shì)較高，海拔780米左右，中部汾河一線較低，最低點(diǎn)在常豐村汾河出境處，海拔753米，東西兩面的河流均匯流于中部的汾河內(nèi)，向南流去。全區(qū)總面積為567620.34畝，合378.41平方公里，占全縣總土地面積的62.1%。包括柳杜、西谷、王答、清源、孟封、徐溝、集義7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和清源鎮(zhèn)的西木莊、陳家莊、羅家莊、小北村等共128個(gè)自然村。2、氣候清徐縣屬暖溫帶大陸性氣候，春、夏、秋、冬四季分明。冬季漫長(zhǎng)寒冷少雪，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱雨量集中，秋季短暫而天晴氣爽。據(jù)本縣氣象站1960年至1990年的資料，用候（5天為一候）平均氣溫來(lái)區(qū)分四季，即候平均氣溫低于10℃為冬季，高于22℃為夏季，10℃－20℃為春、秋季。本縣的四季時(shí)期大體為4月10日到6月5日為春季，共57天；6月6日到8月18日為夏季，共74天；8月19日到10月20日為秋季，共63天；2.1.3社會(huì)經(jīng)濟(jì)2009年全縣總?cè)丝?4.4萬(wàn)人，縣城人口為9.3萬(wàn)人，全縣國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值完成71.55億元，第一產(chǎn)業(yè)11.61億元，第二產(chǎn)業(yè)40.57億元，第三產(chǎn)業(yè)19.37億元。財(cái)政收入：12.46億元；城市居民人均收入：14607元；建成區(qū)面積：10.6km22.2水文2.2.1縣城水資源現(xiàn)狀本縣水資源總量，平水年為18356萬(wàn)立方米，豐水年為22049萬(wàn)立方米，中等干旱年為16406萬(wàn)立方米。多年平均地表徑流量平水年為960.1萬(wàn)立方米，中等豐水年為1444.2萬(wàn)立方米，中等干旱年為604萬(wàn)立方米。地下水總補(bǔ)給量為10394.3萬(wàn)立方米。2.2.2白石河流域概況白石河上游核心功能為生態(tài)涵養(yǎng)。白石河下游核心功能為河道行洪，同時(shí)具有景觀游憩功能和生態(tài)調(diào)節(jié)功能。2.2.2.1洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算洪水白石河流域沒(méi)有水文測(cè)站，屬于無(wú)資料地區(qū)。洪水計(jì)算采用《山西省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)》（1991年6月）洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式：Qp=CpH1,pf0.3FN式中：Qp——設(shè)計(jì)頻率洪峰流量（m3/s）；H1，p——設(shè)計(jì)流域形心處，設(shè)計(jì)頻率一小時(shí)點(diǎn)雨量（mm）；F——計(jì)算斷面控制流域面積（km2）；N——綜合面積指數(shù)，由下面的指數(shù)式求得：N=αpF-np；Cp，αp，np——經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，按照變質(zhì)巖以外的裸露山丘區(qū)，晉西疏林區(qū)考慮；f——f=B/L，流域形狀系數(shù)，B為流域平均寬度，L為流域長(zhǎng)度；經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算參數(shù)表FLBP1CvKpH1，PCPapnpKm2KmKmmmmm白石河5年62.9020.083.1330.000.601.3540.500.400.750.06白石河20年62.9020.083.1330.000.602.2066.000.440.770.06白石河50年62.9020.083.1330.000.602.7682.800.480.790.06白石河100年62.9020.083.1330.000.603.2096.000.520.800.06白石河洪水計(jì)算表（山西省洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式）單位：m3/s河流流量Q20%流量Q5%流量Q2%流量Q1%白石河1031962863672.2.2.2推理公式計(jì)算洪水1、流域特征資料白石河控制流域面積62.9km2，流域主河道長(zhǎng)度20.08km，平均縱坡21‰，流域其它特征值計(jì)算如下：θ=L/J1/3F1/4=45.0/(23.01/3×4631/4)=2.58B=F/L=463/45.0=3.13km2、設(shè)計(jì)暴雨本流域暴雨分區(qū)屬中區(qū)，由《手冊(cè)》附圖查得各控制歷時(shí)的點(diǎn)暴雨量均值及Cv，計(jì)算各頻率下的點(diǎn)暴雨量，并計(jì)算設(shè)計(jì)頻率下各歷時(shí)的點(diǎn)面折減系數(shù)，計(jì)算面暴雨量，結(jié)果見(jiàn)下表。各歷時(shí)設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果表歷時(shí)點(diǎn)暴雨均值（mm）CvP=20%P=5%P=2%P=1%點(diǎn)雨量(mm)面雨量(mm)點(diǎn)雨量(mm)面雨量(mm)點(diǎn)雨量(mm)面雨量(mm)點(diǎn)雨量(mm)面雨量(mm)10min150.5522.222.220.120.131.531.544.444.460min300.651.940.540.537.566.062.196.089.26h450.6581.967.468.064.0103.5100.4103.5102.324h650.6111.896.887.885.8143.0138.1208.0200.53d800.6141.6130.0108.0107.0176.0172.2256.0250.1根據(jù)《手冊(cè)》主雨日雨量時(shí)程分配表和三日雨型日程分配表進(jìn)行時(shí)程雨型設(shè)計(jì)，其結(jié)果見(jiàn)下表。雨型設(shè)計(jì)表單位：mm頻率日程(一)(二)（主雨日）(三)主雨峰雨強(qiáng)序號(hào)t123420%時(shí)程起19:007:0013:0014:0015:0016:0017:007:00時(shí)分迄24:0013:0014:0015:0016:0017:0019:009:00逐時(shí)雨量19.929.44.76.08.840.57.413.35%時(shí)程起19:007:0013:0014:0015:0016:0017:007:00時(shí)分迄24:0013:0014:0015:0016:0017:0019:009:00逐時(shí)雨量12.733.24.75.98.637.58.38.52%時(shí)程起19:007:0013:0014:0015:0016:0017:007:00時(shí)分迄24:0013:0014:0015:0016:0017:0019:009:00逐時(shí)雨量20.542.76.78.612.762.110.713.71%時(shí)程起19:007:0013:0014:0015:0016:0017:007:00時(shí)分迄24:0013:0014:0015:0016:0017:0019:009:00逐時(shí)雨量29.813.72.23.04.989.23.419.83、產(chǎn)流計(jì)算本流域位于半干旱區(qū)中區(qū)，全部為采礦踏陷強(qiáng)漏水土石山區(qū)（8號(hào)），產(chǎn)流地類(lèi)屬于“非飽和產(chǎn)流”模式。各時(shí)段累計(jì)產(chǎn)流深用《手冊(cè)》（式3－1）計(jì)算產(chǎn)流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。P=20%產(chǎn)流計(jì)算成果表單位：mm分段時(shí)程(時(shí):分)分段雨量分段累積雨量歷時(shí)8分區(qū)產(chǎn)流深損失產(chǎn)流深平均逐時(shí)一19:00～24:0012.712.73596.150.070.070.01二7:00～13:0054.1254.127118.243.493.490.5013:00～14:007.261.278127.394.334.330.8414:00～15:008.7770.059135.545.635.631.3115:00～16:0012.182.1010142.867.997.992.35三16:00～17:0037.5337.53126.6013.9213.9213.92四17:00～19:0013.513.53248.540.340.340.17五7:00～9:008.498.49248.540.090.090.04P=5%產(chǎn)流計(jì)算成果表單位：mm分段時(shí)程(時(shí):分)分段雨量分段累積雨量歷時(shí)8分區(qū)產(chǎn)流深損失產(chǎn)流深平均逐時(shí)一19:00～24:0012.712.73596.150.070.070.01二7:00～13:0033.2333.23788.051.491.490.2113:00～14:004.737.89895.241.881.880.3914:00～15:005.9343.829101.692.522.520.6415:00～16:008.652.4310107.533.793.791.27三16:00～17:0037.5337.53119.0519.2119.2119.21四17:00～19:008.38.31235.090.150.150.08五7:00～9:008.498.49235.090.160.160.08P=2%產(chǎn)流計(jì)算成果表單位：mm分段時(shí)程(時(shí):分)分段雨量分段累積雨量歷時(shí)8分區(qū)產(chǎn)流深損失產(chǎn)流深平均逐時(shí)一19:00～24:0020.520.49596.150.300.300.06二7:00～13:0042.6642.667118.241.761.760.2513:00～14:006.749.358127.392.332.330.5714:00～15:008.5957.949135.543.293.290.9615:00～16:0012.770.6310142.865.245.241.95三16:00～17:0062.1162.11126.6036.0136.0136.01四17:00～19:0010.710.67248.540.170.170.08五7:00～9:0013.6613.66248.540.350.350.17P=1%產(chǎn)流計(jì)算成果表單位：mm分段時(shí)程(時(shí):分)分段雨量分段累積雨量歷時(shí)8分區(qū)產(chǎn)流深損失產(chǎn)流深平均逐時(shí)一19:00～24:0029.829.76596.150.910.910.18二7:00～13:0013.7413.747118.240.060.060.0113:00～14:002.215.908127.390.080.080.0214:00～15:002.9618.869135.540.120.120.0415:00～16:004.923.7110142.860.220.220.09三16:00～17:0089.2289.22126.6062.6962.6962.69四17:00～19:003.43.44248.540.010.010.00五7:00～9:0019.8419.84248.541.041.040.524、匯流分析由《手冊(cè)》式（4－2）逐時(shí)計(jì)算各時(shí)凈雨深可能形成的洪峰流量Qm′：=34.47采用《手冊(cè)》式（4－3）計(jì)算相應(yīng)Qm′的匯流歷時(shí)τ。τ式中：τ——匯流歷時(shí)(h)m——匯流參數(shù)，根據(jù)《手冊(cè)》匯流地類(lèi)劃分：本流域?qū)僖话闵絽^(qū)，故按Ⅲ類(lèi)匯流區(qū)計(jì)算。計(jì)算的造峰雨特征見(jiàn)下表。洪峰流量及匯流歷時(shí)計(jì)算表頻率P（%）造峰雨Qm（m3/s）τ（h）201052.7551302.8122802.814002.7單位:m3/s洪水分期均值頻率（%）510205010～6月13345130017668.310～5月10238022610960.710～11月30.774.960.445.624.512～2月18.867.649.231.410.63～4月47.087.975.662.542.92.2.2.5水面蒸發(fā)水面蒸發(fā)量計(jì)算：太原地區(qū)蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)表中的蒸發(fā)量為Φ20cm小型蒸發(fā)皿觀測(cè)，將多年平均各月的蒸發(fā)量分別乘以不同的折算系數(shù)，得多年平均各月的水面蒸發(fā)。封凍期折算系數(shù)取0.5，暢流期采用太原市氣象局提供的5～9月折算系數(shù)為0.65，結(jié)冰與解凍過(guò)渡期的折算系數(shù)取結(jié)凍期與暢流期的平均值為0.57。太原地區(qū)實(shí)測(cè)蒸發(fā)量為多年平均1695mm（Φ20蒸發(fā)皿），折算后為881mm。2.2.2.6白石河水源白石河常年有基流，流量大約0.02m32.3地質(zhì)白石河蓄水工程依據(jù)山東省萊陽(yáng)市水利勘察設(shè)計(jì)院編制的《清徐縣白石河攔河閘工程技施設(shè)計(jì)報(bào)告》(2001.8)中的地質(zhì)勘探、試驗(yàn)資料。1、地形、地貌白石河攔河閘工程位于白石河河床，整個(gè)工程區(qū)屬于沖洪積平原地貌。由西向東河道縱比降約21‰，地面絕對(duì)標(biāo)高（大沽高程系）范圍為762～780m。河谷寬100m左右，深3.5—4.0m左右。河床經(jīng)過(guò)整治，兩岸比較順直，灘地地形較為平坦。2、地層巖性在工程實(shí)施范圍內(nèi)，根據(jù)地層特征及力學(xué)性質(zhì)將其分為兩層組:第一層組:主要由砂性土及砂卵礫石組成，其埋深在8.0—10.5米之間。地表主要由河卵礫石組成，無(wú)膠結(jié)，分選性較差，磨圓良好，卵礫石徑一般為3—7cm，大者可達(dá)15cm以上，其主要成份由砂巖組成。中砂及中細(xì)砂分布在本層組上部，遍布全場(chǎng)，埋深3.5—5.3m。其成分主要由石英、長(zhǎng)石組成，夾少量暗色礦物，松散，含大量礫石，礫石粒徑一般為0.5—3cm，大者可超過(guò)7cm。天然含水量：18.6%；比重：2.68g砂卵礫石層主要分布在河槽地帶，分選性較差，磨圓良好，其主要成份以砂巖、灰?guī)r組成，粒徑一般為2—5cm，大者可超過(guò)10cm，無(wú)膠結(jié)，以砂類(lèi)土及粘型土充填。天然含水量：13.0%，動(dòng)力觸探（2）平均擊數(shù)15.4擊，本層強(qiáng)度高，為一良好持力層，但分布不穩(wěn)定，尤其是河流南岸一帶無(wú)分布。另外，本層在3.5—5.0m處有一粘性土夾層存在，該夾層強(qiáng)度低，平均標(biāo)貫擊數(shù)不超過(guò)3擊。第二層組：本層主要由粘性土及粉土組成，夾少量砂性土透鏡體。該層分布穩(wěn)定，厚度較大。粉土層：為本場(chǎng)地地急巖性。結(jié)構(gòu)較為緊密，顆粒均勻，含礫在河流北岸一帶，埋深26--27m左右，含有大量卵礫石，其成分以砂巖、灰?guī)r為主，粒徑一般為0.5—5.0mm，個(gè)別大者可超過(guò)10cm。本層在20m以上的大部分軟塑，局部可塑、流塑，20m以下地層大部分流塑、局部軟塑。天然含水量：21.2%；比重：2.7g/cm3；天然孔隙比0.629；壓縮系數(shù)0.31，屬中等壓縮性；塑性指數(shù)7.2；液性指數(shù)1.03；流塑，局部軟塑。內(nèi)聚力130KPa；內(nèi)摩擦角25.2度；平均標(biāo)貫擊數(shù)：9.8擊。粉細(xì)沙層：主要以透鏡體及夾層形式存在，厚度不大，中等密實(shí)度，成分以石英、長(zhǎng)石為主，含小礫石（0.5—1.0cm）。天然含水量16.5%，比重：2.69g/cm3；礫石層：僅在29.5——31.2m處發(fā)現(xiàn)，中等密實(shí)度，成分以石英、長(zhǎng)石為主，可見(jiàn)大量暗色礦物，含礫（0.5—1.0cm），偶見(jiàn)卵石（3—5cm），天然含水量10.4%。3、工程區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型及含水層特征白石河工程區(qū)范圍內(nèi)地下水埋深為0.3—3.5m，地下水類(lèi)型為孔隙潛水，含水巖層主要為砂土及砂卵礫石。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，地下水對(duì)混凝土構(gòu)不成危害。根據(jù)抽水試驗(yàn)資料，地基巖土滲透系數(shù)為0.353m/d。4、工程地質(zhì)結(jié)論（1）工程區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象。（2）工程區(qū)地基土存在液化，液化等級(jí)屬輕微—中等。（3）地下水對(duì)混凝不具有腐蝕性，工程區(qū)范圍內(nèi)地下水埋深為0.3—3.5m。（4）工程所在太原市的地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，地震基本烈度為Ⅷ度。（5）通過(guò)對(duì)剪切波速試驗(yàn)資料分析，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)判定工程區(qū)建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)。2.4水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查據(jù)湖泊水質(zhì)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，以地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，采用污染綜合指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)分析：全縣三個(gè)大湖泊中，東湖水質(zhì)屬重污染級(jí)，清泉湖和清泉西湖屬輕污染級(jí)。造成湖泊水質(zhì)污染的原因主要是舊城區(qū)雨污水和湖泊周?chē)髽I(yè)的廢水滲漏。亞行貸款清徐縣縣城水系建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)PAGEPAGE141山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院工程設(shè)計(jì)中心縣城水系現(xiàn)狀分析和影響綜合評(píng)價(jià)范圍河道河岸周?chē)h(huán)境傳統(tǒng)水利和人為干擾截彎取直、河道變短、河道光滑河道於積河床加深河道固化水庫(kù)、水閘興建植被減少河堤建設(shè)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)圍墾造田，填河填湖污水、垃圾任意排放擠占生態(tài)用水河流功能改變導(dǎo)致洪水流速加快，加大下游抗洪壓力洪水作為資源而白白流失增大洪水風(fēng)險(xiǎn)，加大洪水治理難度導(dǎo)致洪水流速加快造成地下水位下降阻隔地表水與地下水交換減少棲息地影響河道自?xún)裟芰τ绊懰w自然通道，致使淤積嚴(yán)重，影響航運(yùn)功能阻隔生物通道減少水體交換，加大污染風(fēng)險(xiǎn)減少棲息地影響河水凈化能力影響氣候調(diào)節(jié)能力水土流失加重將河流與洪泛區(qū)隔離，從而限制了洪水的天然游蕩范圍，加大提防防洪壓力增大不透水地表面積，增加地表徑流·減少生物棲息地水域面積減少，河漫灘地、濕地減少，河網(wǎng)調(diào)蓄洪水能力下降減少生物棲息地污染帶來(lái)水質(zhì)惡化，影響生物生存河道萎縮影響河道排污凈化能力影響生物生存土地利用改變濕地減少，農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)用地增加。水力改變洪水頻繁，洪峰加大；河流干枯，直至斷流。地貌形態(tài)改變河床侵蝕，水土流失，河流自然形態(tài)恢復(fù)能力喪失。水生態(tài)改變生境破壞，生物群落和種類(lèi)銳減，生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱。景觀改變景觀單一，審美價(jià)值降低，親水性差。2.5城市規(guī)劃清徐縣城城市規(guī)劃區(qū)的范圍為：西起大運(yùn)高速公路，東至汾河，東南至規(guī)劃307國(guó)道，北抵清徐、晉源行政區(qū)界，西南至清徐和交城的行政區(qū)界，包括清源、馬峪、東于規(guī)劃控制區(qū)總面積約90平方公里。城區(qū)用地發(fā)展方向：清源主城區(qū)：依托現(xiàn)狀建成區(qū)，向東、西方向適當(dāng)拓展，在本規(guī)劃期內(nèi)西部為主要的用地發(fā)展方向，遠(yuǎn)景東部向汾河方向?yàn)橹饕挠玫匕l(fā)展方向。東于組團(tuán)：集中緊湊式的布局結(jié)構(gòu)，向周邊外圍填空補(bǔ)齊擴(kuò)展，鎮(zhèn)區(qū)的東部和南部作為城鎮(zhèn)用地的主要發(fā)展方向。城市性質(zhì)：太原市的衛(wèi)星城鎮(zhèn)，以農(nóng)副產(chǎn)品加工和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的山水園林城市。城市總體布局結(jié)構(gòu)為清源主城區(qū)和東于組團(tuán)二位一體的城市空間結(jié)構(gòu)。（注：由于東于組團(tuán)總體規(guī)劃已編制完成，這里只對(duì)其規(guī)劃要點(diǎn)進(jìn)行闡述。）清源主城區(qū)：構(gòu)筑發(fā)展軸線，集中緊湊式布局結(jié)構(gòu)，未來(lái)城市是“四軸三中心結(jié)構(gòu)”。文源路為未來(lái)城市東西向發(fā)展主軸，隨著城市西進(jìn)的步伐，規(guī)劃的西關(guān)大街取代湖東大街成為城市南北向新發(fā)展軸。利用縣城中部和東北部的東湖、白石河、清泉湖，進(jìn)行縣城景觀軸線的建設(shè)，形成以北關(guān)街為軸線的南北向綠化景觀軸和以白石河為軸線的東西向綠化景觀軸。在文源路、西關(guān)大街和北關(guān)街三軸結(jié)合處形成了城市主中心（西關(guān)），并在湖東、南營(yíng)留形成兩個(gè)次中心。東于組團(tuán)：規(guī)劃形成“三橫三縱加一外環(huán)、兩區(qū)、兩圈的規(guī)劃結(jié)構(gòu)形態(tài)?！と龣M三縱加一外環(huán)三橫由北向南依次為鎮(zhèn)前街、南邊街、園區(qū)街三條主次干道。三縱由西向東依次為西邊路、中央路、東邊路三條主次干道。一外環(huán)指鎮(zhèn)區(qū)外圍交通環(huán)線。主要解決鎮(zhèn)區(qū)的對(duì)外交通及對(duì)過(guò)境交通的組織，有利于城鎮(zhèn)的良性發(fā)展?！蓞^(qū)是指南部的工業(yè)園區(qū)和北部鎮(zhèn)區(qū)生活功能區(qū)?！扇κ侵赣晒I(yè)園區(qū)外圍的衛(wèi)生防護(hù)林帶和鎮(zhèn)區(qū)外圍沿外環(huán)路、澤魚(yú)河、柿兒河、三合渠的生態(tài)防護(hù)林帶構(gòu)成的相切的城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)。2.6工程實(shí)施的必要性1、實(shí)現(xiàn)清徐縣城市總體布局的需要清徐縣太原市的衛(wèi)星城鎮(zhèn)，以農(nóng)副產(chǎn)品加工和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的山水園林城市。其城市總體布局結(jié)構(gòu)為清源主城區(qū)和東于組團(tuán)二位一體的城市空間結(jié)構(gòu)。清源主城區(qū)：構(gòu)筑發(fā)展軸線，集中緊湊式布局結(jié)構(gòu)。利用縣城中部和東北部的東湖、白石河、清泉湖，進(jìn)行縣城景觀軸線的建設(shè)，形成以森泰大街為軸線的南北向綠化景觀軸和以白石河為軸線的東西向綠化景觀軸。因此，水系工程的建成，將加快清徐縣主城區(qū)的開(kāi)發(fā)速度，促進(jìn)清徐縣綠地系統(tǒng)的形成。2、創(chuàng)造清徐縣城市景觀環(huán)境的需要選擇城市水系的再開(kāi)發(fā)與整治，是目前全球城市恢復(fù)活力、適應(yīng)城市變化環(huán)境、抓住機(jī)遇樹(shù)立自身形象，以及為城市居民創(chuàng)造新的多變的鄰里社區(qū)的最大途徑之一。清徐縣水系工程的實(shí)施將對(duì)城市濱水區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境改善、清徐城市形象提升以及城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)格局的優(yōu)化和城市的可持續(xù)發(fā)展等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。結(jié)合清徐實(shí)際，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)合理的生態(tài)格局，并使之保持一個(gè)可持續(xù)的自我維持系統(tǒng)，是建設(shè)生態(tài)城市首先面臨的當(dāng)務(wù)之急。水系工程的建設(shè)必將對(duì)清徐建設(shè)生態(tài)示范縣的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)起到十分重要的推動(dòng)作用，并必將對(duì)推動(dòng)清徐縣全方位發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。3、環(huán)境改善的需要水系工程的建設(shè)以生態(tài)安全為根本出發(fā)點(diǎn)，突出生態(tài)優(yōu)先的理念，構(gòu)建以城市水系為主導(dǎo)，以綠化廊道為補(bǔ)充的城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，保證城市的健康發(fā)展。清徐縣水系綠網(wǎng)生態(tài)城以水系為脈，綠色生態(tài)廊道為網(wǎng)，突出人與水的和諧，既有可靠的安全保障，又便于居民的生產(chǎn)、生活。工程的實(shí)施也加快了城市發(fā)展節(jié)奏，改善了城市的投資環(huán)境。由上可見(jiàn)，正值清徐縣全面建設(shè)和環(huán)境綜合整治之時(shí)，縣城水系環(huán)境整治建設(shè)，正合時(shí)宜，也勢(shì)在必行。既提高了河道行洪能力，而且改善了城市生態(tài)環(huán)境，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。對(duì)完善城市基礎(chǔ)設(shè)施，改善城市環(huán)境有著重要意義。

3、水利工程設(shè)計(jì)3.1白石河治理工程3.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)3.1.1.1有關(guān)文件(1)《清徐縣白石河攔河閘工程技施設(shè)計(jì)報(bào)告》（2001.8，山東萊陽(yáng)）；(2)河道1:1000現(xiàn)狀地形圖；(3)《清徐縣水系建設(shè)工程可行性研究報(bào)告》（4）《關(guān)于清徐縣水系建設(shè)工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》主要內(nèi)容如下：3.1.1.2采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范（1）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)；（2）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）；(3)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（DL5021-93）；(4)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL227-98）；（5）《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)；（6）《水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL379－2007）；（7）《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5353-2006）；（8）《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL18-2004）；（9）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）；（10）《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006；（11）《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5077-97）（12）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL191-2008)；（13）《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-2000）；（14）《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99）；（15）《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL211-98)；(16)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》（SL44-93）；(17)《水利工程水力計(jì)算規(guī)范》（SL104-95）；(18)《堤防工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL171-96）；（19）《給水排水工程水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CECS138:2002）（20）《堤防工程施工規(guī)范》(SL260-98)（21）《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)（22）《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50203-98)；（23）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-92)；（24）《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》(SL223-1999)；（25）《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程（試行）》(SL239-1999);（26）《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ338-89)；（27）《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268-97)；（28）《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》；（29）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）；（30）《水利水電工程施工質(zhì)量評(píng)定規(guī)程》(SL176-96)；（30）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006；(31)《水利水電工程工程量計(jì)算規(guī)定》（DL/T5088-1999）；(32)《水利水電工程圍堰設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（DL/T2087-1999）；(33)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》（SL72-94）；(34)《水利水電建筑工程概算定額》；(35)《清徐縣城水系總體規(guī)劃》（2007，山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）。3.1.2工程等級(jí)及建筑物級(jí)別本工程為清徐縣水系建設(shè)工程，白石河冶理工程為其中一部分，該部分包括白石河攔河閘工程和治理段的河道堤防整治。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50210-94）并結(jié)合防洪工程的具體情況，確定本工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）堤防等級(jí)定為Ⅱ級(jí)。白石河新建攔河閘段設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為五十年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)流量為Q=280m3/s。該攔河閘過(guò)流量介于100m3/s~1000m3/s，根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001），因此其設(shè)計(jì)級(jí)別為據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，據(jù)此查表得該區(qū)地震基本烈度為VIII度，建筑物抗震設(shè)防烈度為83.1.3工程總布置本次白石河冶理工程為現(xiàn)狀實(shí)施部分的延伸，共分兩段：第一段為原4#攔河閘（1+200）上游段。上接大運(yùn)高速公路南側(cè)的已建堤防段末端，下至4#攔河閘上游的已建堤防，在水廠附近，修建5#攔河閘，本段新建堤線約2.72km。第二段為原1#攔河閘（3+928）下游段。上接1#攔河閘下游的已建堤防，下至白石河入汾河西干渠處，在冶理段修建一座攔河閘（0#攔河閘），本段新建堤防約783m。冶理工程內(nèi)容包括河道內(nèi)廢土清理和疏浚、新建堤防、攔河閘、跌水、消力池、海漫等。3.1.4河道堤防整治3.1.4.1堤線布置及河道底坡本次河道堤線與已建堤線平順相接，河道中心線與現(xiàn)狀主河道的趨勢(shì)一致，河道轉(zhuǎn)彎段轉(zhuǎn)彎半徑不小于河道寬度的5倍，兩岸堤線間的距離（河道寬度）與河道底坡和蓄水結(jié)合，確保河道安全行洪，同時(shí)與景觀建設(shè)工程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)安全行洪與景觀工程有機(jī)統(tǒng)一。治理工程第一段起點(diǎn)的河道現(xiàn)狀底高程約為800.0m，末端現(xiàn)狀底高程約772.4m,現(xiàn)狀河道縱坡較大，達(dá)2%，治理工程第二段起點(diǎn)的河道現(xiàn)狀底高程約為764.3m，末端現(xiàn)狀底高程約761.5m,現(xiàn)狀河道縱坡較大，約1%。本次冶理結(jié)合蓄水要求，暫定設(shè)計(jì)河道縱坡為0.4%。3.1.4.2設(shè)計(jì)水深白石河工程冶治理段：防洪標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，設(shè)計(jì)洪水洪峰流量為280m3/s，根據(jù)規(guī)劃，河道設(shè)計(jì)水深采用《水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)》明渠均勻流公式計(jì)算：Q=ACRiQ-設(shè)計(jì)流量（m3/s）；A—過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）C—謝才系數(shù)；R—水力半徑；i—河道底坡；。下面分別按不同河道寬度、不同縱坡進(jìn)行計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)洪水時(shí)的水深，計(jì)算成果見(jiàn)下表：設(shè)計(jì)水深計(jì)算成果表工況縱坡底寬(m)綜合糙率計(jì)算水深過(guò)水面積流量(m3/s)流速(m/s)備注天然河底0.004650.031.57102.3282.592.76可行性研究計(jì)算寬度天然河底0.008550.031.4177.75282.353.63第一段天然河底0.004550.031.7496.00281.592.93漿砌石護(hù)底護(hù)底0.004550.0251.5686.04282.703.29天然河底0.002500.032.29115.02281.772.45漿砌石護(hù)底護(hù)底0.002500.0252.05102.92282.602.75天然河底0.004450.031.9889.49282.03.15第二段漿砌石護(hù)底護(hù)底0.004450.0251.6574.52281.383.78注：上表河道內(nèi)堤的坡度均取1：0.1。根據(jù)上表，底寬為55m時(shí)，縱坡為0.4%，不襯河底時(shí)計(jì)算水深約1.41m，流速為3.63m/s;底寬為45m時(shí)，天然河底時(shí)，計(jì)算水深為1.98m,流速為3.15m/s。3.1.4.3堤頂高程堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高，即：Y=R+e+A式中：Y—堤頂超高(m)；R—設(shè)計(jì)波浪爬高(m)；e—設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度(m)；A—安全加高(m)；以上各參數(shù)根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)中的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：1、波浪爬高按下式計(jì)算：式中：Rp—累積頻率為P的波浪爬高(m)；K△—斜坡的糙率及滲透性系數(shù)，根據(jù)護(hù)面類(lèi)型取0.75~0.85；Kv—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，據(jù)V/查表（GB50286-98表C.3.1-2）得1.28；Kp—爬高累積頻率換算系數(shù)，按（GB50286-98表C.3.1-3）；V—汛期（6~9月）多年平均最大風(fēng)速，取17.65m/s；m—斜坡坡率；—堤前波浪的平均波高(m)，取0.2；L—堤前波浪的波長(zhǎng)(m)，取4m；Ro—無(wú)風(fēng)情況下，光滑不透水護(hù)面（K△=1）、=1m時(shí)的高值(m)；經(jīng)計(jì)算，波浪爬高為0.36m。2、風(fēng)壅水面高度風(fēng)壅水面高度在有限風(fēng)區(qū)的情況下，按下式計(jì)算：e=式中：e—計(jì)算點(diǎn)的風(fēng)壅水面高度；K—綜合摩阻系數(shù)，取K=3.6x10-6；V—設(shè)計(jì)風(fēng)速(m/s)V=17.65m/s；F—由計(jì)算點(diǎn)逆風(fēng)向量到對(duì)岸的距離(m)；D—水域的平均水深(m)，取2.0β—風(fēng)向與垂直于堤軸線的法線的夾角，取α=45°；經(jīng)計(jì)算e＜0.023、安全加高根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）中的規(guī)定，堤防工程級(jí)別為Ⅱ級(jí)，安全加高按照允許越浪為0.4m。4、堤防超高值的確定經(jīng)過(guò)計(jì)算，風(fēng)壅水面高忽略不計(jì)，波爬高值為0.36m，安全加高為0.4m，堤防超高為0.76m3.1.4.4堤防型式及沖刷深度1、堤防型式確定堤防工程的型式按照因地制宜、就地取材的原則，根據(jù)堤防所處的地理位置、重要程度、堤址地質(zhì)、筑堤材料、施工條件、工程造價(jià)等因素，考慮與已建工程的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，本次堤防仍采用重力漿砌石擋墻。2、堤岸沖刷深度沖刷深度計(jì)算均考慮河道采用天然河道，不進(jìn)行防沖層設(shè)置的河段，根據(jù)設(shè)計(jì)水深計(jì)算：底寬為55m時(shí)，縱坡為0.4%，不襯河底時(shí)計(jì)算水深約1.74m，流速為2.93m/s，縱坡為0.8%，不襯河底時(shí)計(jì)算水深約1.41m，流速為3.63m/s;底寬為45m時(shí)，天然河底縱坡0.4%時(shí)，計(jì)算水深為1.98m,流速為3.15m/s。計(jì)算采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）。1）水流平行于岸坡時(shí)公式如下：式中：Hb—局部沖刷深度（m），從水面算起；Hp—沖刷處的水深（m）,近似以設(shè)計(jì)水深最大深度代替；Vcp—平均流速（m/s）；V允—河床面的允許不沖流速(m/s);n—與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，一般取1/4；根據(jù)地層資料現(xiàn)狀河道表層主要由河卵礫石組成，無(wú)膠結(jié)，分選性較差，磨圓良好，卵礫石徑一般為3—7cm，大者可達(dá)15cm以上，其允許不沖流速為2.1～2.8m/s，砂卵礫石層，分選性較差，磨圓良好，其主要成份以砂巖、灰?guī)r組成，粒徑一般為2—5cm，大者可超過(guò)10cm，無(wú)膠結(jié)，以砂類(lèi)土及粘型土充填。取河床粒徑0.5~1.5cm。取不沖流速為0.8m經(jīng)計(jì)算，河道寬度為55m時(shí)，河床面以下沖刷深度為0.66m，河道寬度為45m時(shí)，河床面以下沖刷深度為0.81m2）水流斜沖防護(hù)岸坡時(shí)公式如下：式中：△hp—從河底算起的局部沖刷深度(m)；α—水流與岸坡夾角，根據(jù)堤岸布置約為28度；m—迎水面邊坡系數(shù)，取0.1。d—坡角處土壤粒徑(cm)；取1cm。Vj—水流局部沖刷流速(m/s)；考慮主河槽滿(mǎn)足設(shè)計(jì)行洪，Vj按無(wú)灘地河床考慮。經(jīng)計(jì)算，最大沖刷深度約為1.12根據(jù)以上計(jì)算，綜合考慮，取沖刷深度取1.2m。3.1.4.5堤防穩(wěn)定分析根據(jù)堤防行洪、安全超高及河道沖刷的分析計(jì)算，擬定的堤身采用重力漿砌石擋墻，斷面如下，進(jìn)行堤防穩(wěn)定分析，其內(nèi)容包抗滑、抗傾及基底應(yīng)力三部分。1.抗滑穩(wěn)定計(jì)算防洪擋土墻的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式進(jìn)行計(jì)算；Kc=（f·∑W）∑P式中：Kc-抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；∑W-作用于墻體上的全部垂直力的總和（KN）；∑P-作用于墻體上的全部水平力的總和（KN）；f-底板與堤基之間的摩擦系數(shù)；2、抗傾穩(wěn)定計(jì)算防洪擋土墻的抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)按下式進(jìn)行計(jì)算；Ko=∑MV/∑MH式中：Ko-抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)；∑MV-抗傾覆力矩（KN·m）；∑MH-傾覆力矩（KN·m）；3、基底壓應(yīng)力計(jì)算擋土墻的基底壓應(yīng)力按下式計(jì)算：σmax,min=∑G/A±∑M/∑W式中：σmax,min-基底最大和最小壓應(yīng)力（kpa）;∑G-垂直荷載總和（KN）；基底面積（㎡）；∑M-荷載對(duì)底板形心軸的力矩（KN·m）；∑W-底板的截面系數(shù)（m3）;4、計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果見(jiàn)穩(wěn)定分析計(jì)算成果表為：穩(wěn)定分析計(jì)算成果表項(xiàng)目滑移驗(yàn)算滿(mǎn)足傾覆驗(yàn)算滿(mǎn)足基底應(yīng)力計(jì)算值2.96>1.33.74>1.576.0kPa根據(jù)上表，擬定斷面穩(wěn)定分析滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.1.4.5堤防結(jié)構(gòu)防洪堤采用重力式漿砌擋墻，迎水面內(nèi)坡為1:0.1，外側(cè)坡度為1：0.4，基底向外坡度為0.1：1，墻頂寬為0.6m，上部設(shè)300mm厚的C20素混凝土壓頂，堤頂設(shè)高1.0m的欄桿，欄桿墻體材料選用漿砌石，采用MU30毛石，M7.5水泥砂漿砌筑，防護(hù)堤沿長(zhǎng)度方向設(shè)變形縫，分縫間距15m，縫寬2cm，縫間填瀝清杉板。墻身沿高度設(shè)置泄水孔，泄水孔斷面尺寸為100mm×150mm，孔間距3.0m，背水面泄水孔周?chē)罘礊V料。護(hù)護(hù)堤露出3.1.5蓄水段工程3.1.5.1擋水壩型式確定根據(jù)國(guó)內(nèi)及省內(nèi)同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，蓄水美化工程擋水壩段常用的型式有橡膠壩、滾水壩、人字閘或翻板閘，下面分述其特點(diǎn)。橡膠壩擋水在我省應(yīng)用較多，多為充水式，壩高也有超過(guò)3.5m，其最大優(yōu)點(diǎn)是：壩高可根據(jù)充水量和壓力進(jìn)行調(diào)整，塌壩時(shí)，對(duì)河道行洪影響最小，泄洪能力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是，壩袋的老化和使用壽命問(wèn)題，一般為20年，另外是需設(shè)置泵房的充排水管路。工程投資和運(yùn)行管理費(fèi)用較大。滾水壩的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、投資較少，但擋水壩壩高受安全行洪要求制約，每級(jí)壩高不大，蓄水長(zhǎng)度短，特別不適用于縱坡較大的河道。近來(lái)年，水力自控翻板閘更多的應(yīng)用于蓄水工程中，共優(yōu)點(diǎn)是閘門(mén)根據(jù)水位情況自由開(kāi)啟，較好的解決了蓄水與行洪的矛盾，不需人工進(jìn)行控制，其缺點(diǎn)是對(duì)河道的行洪有一定影響，要要控制好自控翻板閘的設(shè)計(jì)、制造和施工的各個(gè)環(huán)節(jié)。白石河縱坡較大，洪水期泥沙含量大，特別是已建的1#--4#蓄水段均采用的攔河閘型式，管理單位已積累了一定的管理經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮本次蓄水段攔河壩仍采用翻板閘。3.1.5.2蓄水段布置根據(jù)工程的總體規(guī)劃，本次蓄水段是對(duì)已建工程四段蓄水段的前后延伸，其分兩段，為管理方便，樁號(hào)和蓄水段編號(hào)與已建工程一致，上、下游延伸段分別為5#蓄水段和0#蓄水段。1.5#蓄水段布置5#蓄水段為原4#攔河閘（1+200）上游段。上接大運(yùn)高速公路南側(cè)的已建堤防段末端，下至4#攔河閘上游的已建堤防，由于該段河道縱坡較大，平均縱坡超過(guò)2%，結(jié)合蓄水和攔砂要求，本段共布置兩道攔砂壩（其中一座為已建）和一座攔河閘。根據(jù)地形條件及河道順直情況，5#攔河閘樁號(hào)為0+192.1，閘左岸為清徐縣水廠，閘址下游距已建4#攔河閘約1000m。主蓄水末端為新建攔砂壩，樁號(hào)為0-119.11m，位于5#攔河閘上游約300m。已建攔砂壩樁號(hào)為0+315.0m，位于5#攔河閘后的消力池和海漫末端，距5#閘址約120m。根據(jù)蓄水要求，設(shè)計(jì)結(jié)合水力學(xué)計(jì)算進(jìn)行了縱斷面布置。5#攔河閘至新建攔砂壩之間的蓄水段的河道設(shè)計(jì)縱坡為0.8%，閘后消力池至已建的攔砂壩河道縱坡仍采用0.8%。根據(jù)現(xiàn)狀4#蓄水段蓄水長(zhǎng)度很短，考慮本段河道較寬，本次治理從4#閘向上游按0.3%進(jìn)行河道整坡。5#攔河閘閘高3.0m，主蓄水段長(zhǎng)度約300m，水面寬55m，蓄水水面面積為1.65萬(wàn)m2，蓄水量約2.8萬(wàn)m3。消力池后及新建蓄攔砂壩前的淺水面長(zhǎng)約200m。2.0#蓄水段布置0#蓄水段為原1#攔河閘（3+928）下游段。上接1#攔河閘下游的已建堤防，下至白石河入汾河西干渠處，在冶理段修建一座攔河閘（0#攔河閘），本段新建堤防約380m。本段河道縱坡相對(duì)較小，平均縱坡超過(guò)1%，本段在樁號(hào)4+308.8已有一座攔砂壩，考慮蓄水要求還需設(shè)一座攔河閘。根據(jù)河道堤岸布置，設(shè)計(jì)考慮蓄水要求，結(jié)合水力學(xué)計(jì)算進(jìn)行了縱斷面布置，0#攔河閘以上蓄水段的河道設(shè)計(jì)縱坡為0.4%，0#攔河閘樁號(hào)為4+625.5，閘址距已建1#攔河閘下游約700m。閘址下游100m即至白石河汾河西干渠入水口。4#攔河閘閘高2.0m，主蓄水段長(zhǎng)度約560m，水面寬45m，水面面積為2.52萬(wàn)m2，蓄水量約2.6萬(wàn)m3。消力池淺水面長(zhǎng)約20m。3.1.5.3攔河閘布置結(jié)合河道設(shè)計(jì)底坡、蓄水要求、運(yùn)行要求，確定5#攔河閘、0#攔河閘均為水力自控翻板閘，閘高分別為3.0m、2.0m。從排砂清淤積要求，各攔河閘均布置了兩孔沖砂閘，沖砂閘擋水高度分別為3.5m、2.0m。攔布置情況分述如下：1.5#攔河閘布置5#攔河閘河道寬度約55.0m，分三孔，中孔凈寬49m，布置7扇7m翻板閘門(mén)。翻板閘門(mén)體為組裝式鋼筋混凝土，支承型式為雙懸臂式，每扇門(mén)設(shè)兩條支腿，支腿中心距為門(mén)寬的0.55倍，支腿將面板傳來(lái)的力傳到支墩上，支墩平面尺寸為：800mm寬，2.2m長(zhǎng)。5#攔河閘門(mén)軸前底板高程為788.0m，門(mén)軸后底板底高程與沖砂閘底板高程為787.5m。閘底板長(zhǎng)6.5m，門(mén)軸線距底板上游側(cè)1.8m，下游側(cè)4.7m。翻板閘底板為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度為1.5m，上下游側(cè)均設(shè)置齒墻。沖砂閘底板厚為0.5m。底板下均設(shè)置100mm厚C15素混凝土和200mm翻板閘左右岸各布置一孔沖砂閘，每孔凈寬2m，總凈寬4m，沖砂閘采用平板鋼閘門(mén)。沖砂閘邊墻寬度均為0.9m，邊墩頂高程791.50，上設(shè)排架，排架梁頂高程795.45，梁上布置手搖螺桿啟閉機(jī)。翻板閘上游為15m長(zhǎng)水平鋪蓋，水平鋪蓋采用300mm厚C25鋼筋混凝土。閘下游接消力池，消力池池長(zhǎng)18.5m，前段為陡坡段，縱坡1：4，長(zhǎng)8.5m，消力池底高程785.5m，坎頂高程786.3m,池深0.8m，消力池坎頂寬500mm。消力池底板采用500mm厚C25鋼筋混凝土，底板下均設(shè)置100mm厚C15素混凝土和2消力池后接海漫，海漫長(zhǎng)30m，采用300mm2.0#攔河閘布置0#攔河閘河道寬度約55.0m，共分三孔，中孔布置6扇閘板，門(mén)寬7m、6m各三扇，交錯(cuò)布置，總凈寬為39m。門(mén)體及支墩布置及結(jié)構(gòu)均同5#攔河閘。0#攔河閘底板高程門(mén)軸前高程為762.4m，門(mén)軸后底板底高程與沖砂閘底板高程為761.90m。閘底板長(zhǎng)6.5m，門(mén)軸線距底板上游側(cè)1.8m，下游側(cè)4.7m。翻板閘底板為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度為1.5m，上下游側(cè)均設(shè)置齒墻。沖砂閘底板厚為0.5m。底板下均設(shè)置100mm厚C15素混凝土和200mm翻板閘左右岸各布置一孔沖砂閘，每孔凈寬2m，總凈寬4m，沖砂閘采用平板鋼閘門(mén)。沖砂閘邊墻寬度均為0.9m，邊墩頂高程794.90，上設(shè)排架，排架梁頂高程797.85，梁上布置手搖螺桿啟閉機(jī)。翻板閘上游為15m長(zhǎng)水平鋪蓋，水平鋪蓋采用300mm厚C25鋼筋混凝土。閘下游接消力池，消力池池長(zhǎng)14.5m，前段為陡坡段，縱坡1：4，長(zhǎng)4.5m，消力池底高程760.9m，坎頂高程781.37m,池深0.8m，消力池坎頂寬500mm。消力池底板采用500mm厚C25鋼筋混凝土，底板下均設(shè)置100mm厚C15素混凝土和2消力池后接海漫，海漫長(zhǎng)22m，采用300mm3.1.5.4攔砂壩布置考慮河道行洪，洪水含沙量大，為減少進(jìn)入蓄水段的泥沙，本次在5#蓄水段的上游布置了一道攔砂壩，新建攔砂壩樁號(hào)為0-119.11處，壩高5.33m，壩項(xiàng)高程為793.5m，壩頂高于河底0.5m，壩體采用漿砌石結(jié)構(gòu)，壩身設(shè)兩排排水孔，排水孔平面尺寸為0.15m×0.1m，壩基設(shè)0.3m厚碎石墊層。攔砂壩下游設(shè)15m長(zhǎng)消力池，消力池深1.2m，池底高程為788.67m,采用500厚漿砌石。消力池之后設(shè)30m長(zhǎng)海漫，海漫為300mm厚漿砌石結(jié)構(gòu)。3.1.5.5蓄水段防滲設(shè)計(jì)根據(jù)《清徐縣白石河攔河閘工程技施設(shè)計(jì)報(bào)告》（2001.8，山東萊陽(yáng)）中的地質(zhì)資料，該河道地層第一層在3.5—5.0m處有一粘性土夾層存在，第二層主要由粘性土及粉土組成，該粘土層可作為相對(duì)不透水層。根據(jù)管理單位對(duì)已建蓄水段的實(shí)際運(yùn)行情況，本次延伸段的蓄水段不進(jìn)行單獨(dú)的防滲處理。3.1.6攔河閘水力設(shè)計(jì)3.1.6.1攔河閘過(guò)流能力本工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，洪峰流量為280m3/s。攔河閘均采用水力自控翻板閘，當(dāng)洪水來(lái)時(shí)，門(mén)前水位高于門(mén)頂一定高度（暫定20cm）計(jì)算分兩種工況：工況一：閉門(mén)擋水、門(mén)頂溢流時(shí)，本工況按門(mén)前水位高于20cm考慮；工況二：閘門(mén)全開(kāi)平臥時(shí)，該本況是核算閘門(mén)的最大過(guò)流能力。1.工況一考慮采用0.67H*<δ<2H*,按實(shí)用堰流計(jì)算，流量公式如下：式中：δ—門(mén)頂厚度，m;約為25cm。H*—上游水位與全關(guān)門(mén)頂?shù)母卟?，m;取0.2m.Q—過(guò)閘流量，m3/s;—側(cè)收縮系數(shù);m—流量系數(shù)，m3/s;v—行進(jìn)流速，m/s;取2m/s.a—上游斷面的動(dòng)能修正系數(shù);查水力學(xué)手冊(cè)m取0.34，取0.9.經(jīng)計(jì)算該工況時(shí)：5#攔河閘過(guò)流能力為17m30#攔河閘過(guò)流能力為13.6m32.工況二該工況時(shí)，閘門(mén)全開(kāi)平臥，攔河閘過(guò)流能力采用寬頂堰流公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下：σS—淹沒(méi)系數(shù)σC—側(cè)收縮系數(shù)n—孔數(shù)B—孔寬（m）H0—門(mén)下的堰項(xiàng)以上全水頭，m;H—門(mén)下的堰項(xiàng)以上的上游水頭，m;1）5#攔河閘過(guò)流能力5#攔河閘凈寬為49m，側(cè)墻高3.5m，考慮閘門(mén)翻倒后的阻水因素，計(jì)算水深取h水=2.2m，經(jīng)計(jì)算：5#閘過(guò)流能力Q=355m3/s＞280m2）.0#攔河閘計(jì)算5#攔河閘凈寬為39m，側(cè)墻高2.5m，考慮閘門(mén)翻倒后的阻水因素，計(jì)算水深取h水=1.8m，經(jīng)計(jì)算：0#閘過(guò)流能力Q=302m3/s＞280m根據(jù)以上計(jì)算，5#攔河閘、0#攔河閘過(guò)流能力均可滿(mǎn)足50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。3.1.6.2攔河閘消能設(shè)計(jì)為了利用水躍進(jìn)行消能并保護(hù)河床免受沖刷，并考慮閘室上下游河底的連接，本設(shè)計(jì)5#閘采用突檻式消力池，0#閘采用下挖式攔河閘。1.5#攔河閘消能計(jì)算1）池深d和池長(zhǎng)L確定計(jì)算工況：倒閘情況按上游水位漫閘頂0.25米，下游無(wú)水的情況考慮，這時(shí)的沖刷危害最大。計(jì)算按自由出流公式計(jì)算：式中：B—總凈寬，m;。Q—過(guò)閘流量，m3/s;—側(cè)收縮系數(shù);m—流量系數(shù)，m3/s;H0—門(mén)下的堰項(xiàng)以上全水頭，m;由水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)：m=0.32+0.01×（3-a/H）/0.46+0.75a/H因a=0，則m=0.385ε=1-0.2[（n-1）ξO+ξK]HO/n·b因ξO=1，ξK=0.7所以：ε=1.0取單寬B=1m，HO=3.00+0.25+0.05=3.3m則，由圖解Ⅱ查hk=1.58則ξO=TO/hk=2.3+0.5/1.58=1.77，取φ=0.9查圖解Ⅳ得ξC=0.7由ξ′c=ξc=0.7查圖解Ⅲ得ξc″=1.37則hc″=ξc″·hk=1.37×1.58=2.165因?yàn)閐=vhc″-△Z-H2選△Z=0，H2=0.2則d=0.76m，根據(jù)攔河閘實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，取消力池突檻高d=0.8m令hc=hk=1.58mL=3P+Lh=8.73m考慮該河段沖刷力較大等因素，取消力池池長(zhǎng)L=10m。其構(gòu)造為0.5m厚C20鋼筋混凝土。2）海漫及防沖槽設(shè)計(jì)，式中：Lp—海漫長(zhǎng)度(m)；q—消力池末端單寬流量(m2/s)；k—海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)；A—安全加高(m)；k=11，q=5.09m2△H=2m，得L=29.5m，取L=30m其結(jié)構(gòu)型式采用0.3m厚的漿砌亂石。2．0#攔河閘消能計(jì)算0#攔河閘消能計(jì)算方法同5#攔河閘，經(jīng)計(jì)算，消力池長(zhǎng)約為14.5m，海漫長(zhǎng)度長(zhǎng)21.8m，取22m。3.1.6.3閘室穩(wěn)定計(jì)算與分析1.荷載及其組合閘室地基所受的壓應(yīng)力，在竣工時(shí)（即完建期）最大，如超過(guò)地基承載力就會(huì)產(chǎn)生沉限和不均勻沉陷，閘室運(yùn)用期間，在水平推力等荷載的作用下，有可能沿地基面產(chǎn)生表面滑動(dòng)或產(chǎn)生深層滑動(dòng)。根據(jù)不同的工作情況，按以下荷載組合作為計(jì)算依據(jù)。·完建期：演算地基的承載力·設(shè)計(jì)情況：閘頂漫水達(dá)到0.25m時(shí)穩(wěn)定情況。2.穩(wěn)定驗(yàn)算與分析由上述計(jì)算可知：·完建期翻板閘：由水工建筑物（下冊(cè)）P53可知：地基應(yīng)力：安全不均勻系數(shù)：U=σmax/σmin=3.06/2.54=1.20＜2.0—1.5沖砂閘地基應(yīng)力：安全不均勻系數(shù)：U=σmax/σmin=6.22/3.78=1.65＜2.0—1.5滿(mǎn)足要求。·設(shè)計(jì)情況翻板閘：查《水工建筑物》P51及表7—8，得：f′=0.45（fc）=1.15KC=f′·∑C/∑P=0.45（1050.95—540.87）/131.12=1.75＞（fc）-1.15安全沖砂閘KC=0.45（258.2—49.5）/18.75=5.01＞（fc）=1.15滿(mǎn)足要求。3.1.7閘門(mén)設(shè)計(jì)本工程共布置二個(gè)蓄水段，5#攔河閘、0#攔河閘均布置有兩孔沖砂閘和一孔翻板閘。3.1.7.1沖砂閘根據(jù)布置5#攔河閘、0#攔砂閘的孔口寬度均為2.0m，均為露頂式，閘門(mén)高度根據(jù)蓄水要求分別為3.5m和2.5m。5#攔河閘沖砂閘閘門(mén)2×3.5m,共兩扇，閘門(mén)采用，面板采用8mm厚鋼板，梁皆為[8槽鋼。渠首進(jìn)水閘后適當(dāng)位置應(yīng)予留疊梁式閘口，以備下閘擋砂減少淤積。0#攔河閘沖砂閘孔口尺寸為2×2.5m,共兩扇。主要參數(shù)見(jiàn)沖砂閘主要參數(shù)表。沖砂閘主要參數(shù)表3.1.7.2翻板閘為增加過(guò)閘流量，本次翻板閘布置不設(shè)中墩，考慮5#蓄水段實(shí)際縱坡較大，將本段翻板閘高度修改為3.0m，近年來(lái)，隨著翻板閘應(yīng)用的增多，翻板閘技術(shù)發(fā)展很快。考慮裝配式鋼筋混凝土翻板閘比鋼閘門(mén)的耐腐蝕性和耐久性好、經(jīng)濟(jì)性好，造價(jià)約為鋼閘門(mén)的50%，故設(shè)計(jì)選用裝配式鋼筋混凝土翻板閘。水力自控翻板閘門(mén)型式有慚開(kāi)式和非慚開(kāi)式，漸開(kāi)式包括滾輪連桿式和滑塊式，結(jié)合本工程情況，本工程選用應(yīng)用最多滾輪連桿式。主要參數(shù)見(jiàn)翻板閘主要參數(shù)表。翻板閘主要參數(shù)表3.1.8白石河冶理主要工程量表白石河冶理冶理工程共分兩段，主要工程量見(jiàn)5#蓄水段工程量匯總表和5#蓄水段工程量匯總表。

5#蓄水段工程量匯總項(xiàng)目單位數(shù)量備注一、堤防及河道土方開(kāi)挖萬(wàn)m314.20土方回填萬(wàn)m38.81基底壓實(shí)萬(wàn)m21.29C20混凝土壓頂m3514.27M7.5漿砌石萬(wàn)m32.31堤防總長(zhǎng)度為2721m瀝青木板m2881.88伸縮縫填縫材料反濾料m360.95草白玉欄桿m2857.05二、翻板閘及跌水土方開(kāi)挖m32067.45土方回填m333.60基底壓實(shí)m22730.00C25鋼筋混凝土m31539.75二期混凝土m331.05C15素混凝土m3233.89墊層M7.5漿砌石m31948.95海漫、跌水碎石m3790.02墊層鋼筋制安t153.98止水帶m371.70瀝青木板m230.96跌水伸縮縫填縫材料三、金結(jié)水力自控鋼筋混凝土翻板閘m21477扇7×3平板鋼閘門(mén)（孔口2×3.5m）扇2.00總重6t埋件kg1600.00橡膠封水套2.00重320kgMGA支承滑塊個(gè)8.00重160kgQL-8-SD螺桿啟閉機(jī)個(gè)2.00

0#蓄水段工程量匯總項(xiàng)目單位數(shù)量備注一、堤防及河道土方開(kāi)挖萬(wàn)m33.11土方回填萬(wàn)m31.89基底壓實(shí)萬(wàn)m20.35C20混凝土壓頂m3147.99M7.5漿砌石萬(wàn)m30.73堤防總長(zhǎng)度為783m瀝青木板m2253.77伸縮縫填縫材料反濾料m317.54草白玉欄桿m822.15二、翻板閘土方開(kāi)挖m31911.00土方回填m328.98基底壓實(shí)m22079.00C25鋼筋混凝土m31237.95二期混凝土m326.61C15素混凝土m3191.36墊層M7.5漿砌石m3425.25海漫碎石m3574.09墊層鋼筋t123.80止水帶m312.90三、金結(jié)水力自控鋼筋混凝土翻板閘m2783扇7×23扇6×2平板鋼閘門(mén)（孔口2×3.5m）扇2.00總重4.3t埋件kg1000.00橡膠封水套2.00重240kgMGA支承滑塊個(gè)8.00重120kgQL-5-SD螺桿啟閉機(jī)個(gè)2.003.1.9攔河閘運(yùn)行管理3.1.9.1檢查與觀測(cè)根據(jù)工程運(yùn)行情況對(duì)工程各部位進(jìn)行經(jīng)常、定期和特別檢查與觀測(cè)，并做好記錄，以利及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取措施，防止事故發(fā)生。1、經(jīng)常性檢查與觀測(cè)對(duì)上游來(lái)水，水流狀態(tài)，攔河閘前后沖淤情況，攔河閘工程比較重要部位要進(jìn)行經(jīng)常性的檢查觀測(cè)，對(duì)于水下工程部位，進(jìn)行潛水檢查。2、定期檢查與觀測(cè)在每年的春秋兩季，攔河閘運(yùn)用前后，要對(duì)攔河閘部分進(jìn)行檢查，汛后著重檢查工程變化和損壞情況。工程運(yùn)行4-5年后、在汛前要做一次全面檢查。定期監(jiān)測(cè)上下游水位、氣象、水流狀態(tài)，基礎(chǔ)滲透水壓和工程運(yùn)用情況，提出觀測(cè)成果報(bào)告。3、特別檢查與觀測(cè)當(dāng)發(fā)生特大洪水、暴雨、暴風(fēng)、強(qiáng)烈地震和重大工程事故時(shí)，要及時(shí)組織力量進(jìn)行全面檢查，著重檢查工程有無(wú)損壞等。3.1.9.2養(yǎng)護(hù)與維修1、經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)包括閘門(mén)養(yǎng)護(hù)、啟閉設(shè)備養(yǎng)護(hù)、止水養(yǎng)護(hù)及土建工程養(yǎng)護(hù)。2、維修維修分為歲修、大修及局部損壞維修。3.2東湖、七蓮池?cái)U(kuò)建工程及水系聯(lián)通工程設(shè)計(jì)3.2.1水系聯(lián)通工程設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），東湖、清泉湖及七蓮池改造聯(lián)通其設(shè)計(jì)級(jí)別為Ⅳ級(jí)，規(guī)模為?。?）型，主要建筑物為4級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。3.2.2東湖、七蓮池?cái)U(kuò)建工程擴(kuò)建工程的內(nèi)容主要包括：土方的填挖方工程、護(hù)坡工程。填挖方工程主要是對(duì)東湖和七蓮池?cái)U(kuò)大水面面積時(shí)，所進(jìn)行的填挖方工程。東湖的填挖方工程量為62.5萬(wàn)立方，七蓮池的填挖方工程量為5.2萬(wàn)立方。主要包括護(hù)坡工程。根據(jù)東湖、七蓮池的地質(zhì)情況，本次治理的范圍包括七蓮池目前有水面的四個(gè)水池，經(jīng)過(guò)整合后形成的五個(gè)水池的護(hù)坡工程，東湖主要是指擴(kuò)大水面的部分。斷面形式設(shè)計(jì)為梯形斷面，湖（池）頂保持與周邊綠化帶及園林道路的平順銜接，迎水面邊坡設(shè)計(jì)為1：3，防護(hù)采用坡式護(hù)岸。護(hù)岸型式及結(jié)構(gòu)材料本次設(shè)計(jì)提供了三種形式：采用復(fù)合土工膜+格賓護(hù)墊具體做法為：護(hù)坡經(jīng)機(jī)械碾壓整平后鋪設(shè)復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜上回填10—20cm厚砂墊層，然后再進(jìn)行格賓護(hù)墊防護(hù)，采用格賓護(hù)墊厚度為0.3m。河底以下基礎(chǔ)采用格賓網(wǎng)箱，埋深0.5m，寬度2m。采用復(fù)合土工膜+漿砌石護(hù)坡具體做法為：護(hù)坡經(jīng)機(jī)械碾壓整平后鋪設(shè)復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜上回填10—20cm厚砂墊層，然后再進(jìn)行漿砌石防護(hù)，漿砌石厚度為0.5m?；A(chǔ)為漿砌石基礎(chǔ)，寬1m，埋深1m。采用復(fù)合土工膜+水工磚護(hù)坡具體做法為：護(hù)坡經(jīng)機(jī)械碾壓整平后鋪設(shè)復(fù)合土工膜，然后再進(jìn)行水工磚防護(hù)，在中空處栽種花草，一方面增加園林的可觀賞性，同時(shí)也可加固防護(hù)穩(wěn)定。為防止水工磚跑偏問(wèn)題，沿縱向每10m設(shè)一鋼筋混凝土條帶，上、下鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁，尺寸均為0.5×0.5m。以上三種方案均能滿(mǎn)足邊坡防護(hù)要求。根據(jù)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)方案比選以及甲方協(xié)商，從防護(hù)的柔韌性及防凍效果等技術(shù)因素，同時(shí)結(jié)合綠化景觀及親水需要，我們選擇了第三種護(hù)坡方式即復(fù)合土工膜+水工磚護(hù)坡這種堤岸處理形式。東湖新建湖堤、岸線1578米，填挖方工程62.5萬(wàn)方。蓮花池的擴(kuò)建主要是對(duì)現(xiàn)有蓮池清淤，修復(fù)水岸岸線1650米，

3.2.3水系連通工程設(shè)計(jì)3.2.3.1工程內(nèi)容依據(jù)水系聯(lián)通工程規(guī)劃及可行性研究?jī)?nèi)容，確定連通工程包括兩部分內(nèi)容：1）東湖與七蓮池連通工程；2）東湖（或七蓮池）與清泉湖連通工程。3.2.3.2連通方案東湖與七蓮池分別位于森泰大街東西兩側(cè)，最短距離約100m，本部分內(nèi)容與東湖和七蓮池?cái)U(kuò)建工程結(jié)合，在東蓮池東南角向東南擴(kuò)建，采用明渠（涵）方式，明渠寬約30m清泉湖現(xiàn)狀水面高程為769.74m,東湖的現(xiàn)狀水面高程為761.43m（七蓮池與東湖連通后兩者水面連片），兩者之間的高差約為對(duì)于東湖（或七蓮池）與清泉湖連通工程，原可行性研究采用管道將七蓮池與清泉湖連通。原管線主要考慮沿規(guī)劃道路敷設(shè)，現(xiàn)規(guī)劃道路路基已建成，且路高高程相對(duì)較高（部分路段超過(guò)771m），根據(jù)水力學(xué)計(jì)算，管道埋深超過(guò)5m，本階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，修改為清泉湖與東湖連通，且管線在規(guī)劃路東南側(cè)的地勢(shì)較低處敷設(shè)。3.2.3.3管線布置1.管線布置原則1）結(jié)合總體設(shè)計(jì)方案，保證各種工況時(shí)管頂?shù)臏y(cè)壓管水頭不小于2.0m；2）管線布置盡可能平直，減少縱向轉(zhuǎn)彎，結(jié)合水平轉(zhuǎn)彎點(diǎn)布置，以節(jié)省投資，方便施工；3）管頂覆土一般按不小于1.0m設(shè)計(jì)，過(guò)公路段管項(xiàng)覆土不小于1.5m，過(guò)河（溝）段覆土不小于2.0m，并加以保護(hù)。4）與其它管線、道路排水的交叉段管線縱斷布置按《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）的要求。2.管線布置取水口采用布置在清泉湖西岸靠南側(cè)，引水管高程為966.5m，管頂水面不小于2.0m，引水管采用鋼管，引水管穿湖岸后設(shè)1#控制閥門(mén)井（檢修閥井），樁號(hào)為0+044.0m；之后管線折向西南穿白石河和榆古路，穿越采用倒虹吸方式，穿越段前后各設(shè)一座排氣閥井，樁號(hào)分別為0+170、0+303.5，之后管線在迎憲村西側(cè)空地敷設(shè)，經(jīng)500m后，至3#排氣閥井，樁號(hào)0+808.0m;之后管線穿迎憲村西樓區(qū)7巷、紫林路，本段管線長(zhǎng)約150m，均在道路下敷設(shè)，之后經(jīng)管線220m至東湖西北角，在湖邊設(shè)2#控制閥井,樁號(hào)1+177.0m，2#控制閥后為23m的鋼管穿湖岸至東湖。連通管線全長(zhǎng)為1.2km，共設(shè)閥井5座。3.2.3.4輸水管材比選本工程連通管道管徑較小，工作壓力0.2Mpa，結(jié)合國(guó)內(nèi)管材生產(chǎn)和本工程的實(shí)際情況，初選鋼管、鋼塑管、球墨鑄鐵管（DIP）、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管（PCP）、及玻璃纖維增強(qiáng)塑料加砂管（RPMP）共五種管材，為方便比較各種選材均以DN600、工作壓力0.2Mpa條件進(jìn)行。各種管材的技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況如下：（1）鋼管鋼管的優(yōu)點(diǎn)是管材強(qiáng)度較高，耐工作壓力高，施工敷設(shè)方便，適應(yīng)性強(qiáng)，接口形式靈活，管道滲漏較少，單位管長(zhǎng)重量較輕，適合用于地形復(fù)雜地段和穿越各種障礙。鋼管的缺點(diǎn)是價(jià)格高，并需對(duì)管道的內(nèi)外壁進(jìn)行防腐處理。DN600、0.2Mpa每延米價(jià)格約為700元。（2）鋼塑管鋼塑管是一種集鋼材與熱塑性塑料為一身的新型復(fù)合材料，其的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，預(yù)期50年，熱膨脹系數(shù)小，柔性好，對(duì)地基適應(yīng)性強(qiáng)；重量較輕，安裝方便；一般內(nèi)外均無(wú)需做防腐，只有在局部地段仍需做防腐處理，內(nèi)壁光滑，糙率??；有標(biāo)準(zhǔn)配件，適用于配件及支管較多的管段。鋼塑管的缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較高，DN600、0.2Mpa每延米價(jià)格約為650元。（3）球墨鑄鐵管（DIP）球墨鑄鐵管的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，管道承受壓力較高，采用橡膠圈接口，柔性較好，對(duì)地基適應(yīng)性較強(qiáng)；防腐能力較鋼管強(qiáng)；有標(biāo)準(zhǔn)配件，適用于配件及支管較多的管段，重量輕，施工安裝方便。DN600、0.2Mpa每延米價(jià)格約為520元。（4）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管（PCP）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管分為一階段法和三階段法等兩種工藝。它的優(yōu)點(diǎn)是采用承插式膠圈作為柔性接口，對(duì)各種地基的適應(yīng)能力較強(qiáng)，管材自身的防腐能力強(qiáng)，不需要做防腐處理，工程造價(jià)較低，并可節(jié)約鋼材。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的缺點(diǎn)是其防滲結(jié)構(gòu)不完善，預(yù)應(yīng)力鋼絲易銹蝕導(dǎo)致斷裂；混凝土結(jié)構(gòu)的承插接口，加工精度較難保證，管道滲漏較多；管材制作過(guò)程中存在弊病，如三階段管?chē)姖{質(zhì)量不穩(wěn)定，易脫落和起鼓。管道重量較重，運(yùn)輸和施工不太方便，使用壽命較短，輸水安全性相對(duì)較差。DN600、0.2Mpa每延米價(jià)格約為400元。（5）玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂加砂管（RPMP）玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂加砂管（RPMP）俗稱(chēng)玻璃鋼管。其優(yōu)點(diǎn)是糙率小，同等管徑情況下可提高輸送能力高，單位長(zhǎng)度的重量較輕，且單管長(zhǎng)可達(dá)12m，管道接頭少，安裝方便。玻璃鋼管的連接可采用承插式，并設(shè)置雙膠圈，現(xiàn)場(chǎng)安裝很方便。因而減少了事故點(diǎn)，運(yùn)輸安裝方便，但玻璃鋼管由于管壁較薄，為柔性管道，對(duì)基礎(chǔ)與回填要求較高。DN600、0.2Mpa每延米價(jià)格約為440元。由上述可以看出，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管（PCP）造價(jià)最低，玻璃鋼管對(duì)基礎(chǔ)及回填的要求又較高，施工質(zhì)量不容易控制，鋼塑管的工程造價(jià)較高。結(jié)合本工程的特點(diǎn)：管線較短，內(nèi)壓等級(jí)低，管線穿河穿公路較多，設(shè)計(jì)推薦進(jìn)出口段采用鋼管，其它管材均采用球墨鑄鐵管（DIP）。3.2.3.5水力學(xué)計(jì)算1.年需補(bǔ)水量分析東湖現(xiàn)狀水面面積34.8公頃（約523畝），擴(kuò)建后增加水面面積5.8公頃（87畝），共約610畝；七蓮池現(xiàn)狀水面面積3.7公頃（約55.5畝），擴(kuò)建后水面面積增至到5.05公頃，共約76畝。東湖與七蓮池連通擴(kuò)建后總水面積為45.73公頃,約686畝。水庫(kù)附加蒸發(fā)深